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虛擬電廠是新時(shí)期需求側(cè)管理的重要載體
日期:2021-03-05   [復(fù)制鏈接]
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虛擬電廠是新時(shí)期需求側(cè)管理的重要載體

高賜威

(東南大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所所長)

在我國“30•60”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,未來十年新能源裝機(jī)容量將大幅增長,風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電總裝機(jī)容量將從目前5億千瓦增長到12億千瓦以上,這也意味著每年增長為7500萬千瓦。2020年新增光伏風(fēng)電容量1.2億千瓦,已遠(yuǎn)超該目標(biāo)。在此背景下,不可能再大規(guī)模發(fā)展化石能源調(diào)節(jié)電源,電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源將嚴(yán)重不足,間歇性新能源消納壓力極為巨大,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)發(fā)展運(yùn)行方式無以為繼。

2020年12月11日召開的中共中央政治局會議中,首次提出“注重需求側(cè)改革”,在2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議中又提出,“注重需求側(cè)管理”。這是新發(fā)展格局下的重要政策布局,著眼于“形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動(dòng)態(tài)平衡”。因此,從需求側(cè)想辦法,向需求側(cè)要調(diào)節(jié)資源,一方面是傳統(tǒng)電力需求側(cè)管理技術(shù)發(fā)展的新要求,另一方面也是對當(dāng)前需求側(cè)改革在電力領(lǐng)域的具體落實(shí),面向新能源消納的電力需求側(cè)管理工作被賦予了更大的使命。

在大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的背景下,電力需求側(cè)管理也呈現(xiàn)出新的特點(diǎn),可以從三個(gè)方面來理解:

一是電力需求側(cè)本身演化和發(fā)展到了一個(gè)相對較高的水平。一方面目前分布式光伏發(fā)電、用戶側(cè)儲能均得到了較為迅速的發(fā)展,分布式光伏的大規(guī)模接入已經(jīng)導(dǎo)致負(fù)荷特性發(fā)生重大改變。另一方面在技術(shù)層面,經(jīng)過多年發(fā)展,具有響應(yīng)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、智能化特征的自動(dòng)需求響應(yīng)技術(shù)也逐漸在智能家居、非公空調(diào)、智能樓宇、用戶側(cè)儲能等各類負(fù)荷中得到應(yīng)用,散布的負(fù)荷側(cè)資源已經(jīng)具有非常可觀的能力,在物理層面能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)系統(tǒng)的需要。

二是電力需求側(cè)管理必須強(qiáng)調(diào)負(fù)荷的自我管理能力和機(jī)制建設(shè)。特別是藏身于負(fù)荷關(guān)口表后的分布式電源對于電網(wǎng)而言不可見,其出力的不確定性將為系統(tǒng)平衡帶來更大的困難,從機(jī)制設(shè)計(jì)和商業(yè)模式發(fā)展角度來說,新能源應(yīng)主動(dòng)尋求平衡自身波動(dòng)性和不確定性的發(fā)展模式,否則這種自己只管生產(chǎn)而由他人買單的行為既不公平也不可持續(xù)。

三是電力需求側(cè)管理正在邁向高水平的市場化運(yùn)作運(yùn)營新模式。傳統(tǒng)的電力需求側(cè)管理是一種更偏向行政手段的負(fù)荷管控措施。雖然也有經(jīng)濟(jì)激勵(lì),但這種形式的需求側(cè)管理事實(shí)上是一種不得已而為之的做法,在物理層面實(shí)在無法平衡,才被迫通過需求側(cè)的負(fù)荷調(diào)控來解決問題,其潛臺詞是電源對于電力供需平衡負(fù)全部責(zé)任。而在市場化環(huán)境下,需求側(cè)資源不僅在發(fā)電側(cè)無法平衡時(shí)發(fā)揮作用,而是更多地體現(xiàn)在提高電力系統(tǒng)效率上,需求側(cè)資源與發(fā)電側(cè)同臺競爭,獲取更多收益。

在這個(gè)背景下,負(fù)荷聚合商作為聯(lián)系電網(wǎng)和負(fù)荷的中間商,匯聚大量的分布式資源,通過統(tǒng)一管理負(fù)荷側(cè)資源實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)需求的響應(yīng),是開展電力需求響應(yīng)的有效方式。“虛擬電廠”是“負(fù)荷聚合商”的高級形式,不僅具有調(diào)節(jié)功率的屬性,而且還具有能量買賣的屬性,虛擬電廠與傳統(tǒng)的實(shí)體電廠一樣,可以直接被電網(wǎng)調(diào)度所調(diào)用,這就要求虛擬電廠出力應(yīng)滿足時(shí)效性、可控性等方面的要求,而且還應(yīng)有著普通負(fù)荷聚合平臺所不具備的信息系統(tǒng)支撐。虛擬電廠資源規(guī)模極為龐大,而且可隨著技術(shù)水平的發(fā)展而擴(kuò)大,目前還處于待開發(fā)的藍(lán)海,如上海僅商業(yè)建筑的虛擬電廠目前僅開發(fā)了5萬千瓦左右,但實(shí)際資源超過200萬千瓦。

“虛擬電廠”可以成為提升需求側(cè)管理水平、促進(jìn)新能源消納的關(guān)鍵技術(shù)載體和商業(yè)模式??赏七M(jìn)通過虛擬電廠參與電力系統(tǒng)的供需互動(dòng),實(shí)現(xiàn)高水平的供需動(dòng)態(tài)平衡。這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

虛擬電廠是用戶側(cè)資源與電網(wǎng)之間的中間商。傳統(tǒng)的需求側(cè)管理往往是由政府主導(dǎo),電網(wǎng)公司發(fā)起,行政色彩較為濃厚,而且由于用戶體量龐大,用戶用電行為的管理和相關(guān)增值服務(wù)的挖掘非電網(wǎng)公司主營業(yè)務(wù)。而虛擬電廠是專業(yè)化的用戶側(cè)資源管理公司,在競爭性市場中實(shí)現(xiàn)對于用戶側(cè)資源的深度挖掘,政府主導(dǎo)或者市場化的需求響應(yīng)項(xiàng)目僅僅是其收入來源之一,其將原先調(diào)度機(jī)構(gòu)不可見的用戶側(cè)資源形成規(guī)?;陌l(fā)電單元,呈現(xiàn)出“電廠”的形態(tài)。

虛擬電廠是對用戶側(cè)資源的精細(xì)化管理。這種精細(xì)化管理有兩層含義,一是虛擬電廠的精細(xì)化管理本身具有專業(yè)化特征,需要深度依托對于用戶側(cè)資源技術(shù)特征的把握,其“管理”不僅僅是為電力系統(tǒng)提供供需平衡服務(wù),更是為用戶提供高質(zhì)量的能源管理服務(wù),很多時(shí)候虛擬電廠是代管代維、能效服務(wù)等綜合能源公司的業(yè)務(wù)之一。目前我國各地建設(shè)的虛擬電廠均有顯著的行業(yè)特色,如上海的虛擬電廠著重于商業(yè)建筑,依托上海城區(qū)大量的商業(yè)建筑,挖掘商業(yè)建筑空調(diào)負(fù)荷的熱惰性,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的可調(diào)控,從而向系統(tǒng)提供功率調(diào)節(jié)服務(wù),而冀北虛擬電廠中則匯聚了大量的光伏風(fēng)電資源,可向系統(tǒng)提供電力能源。二是虛擬電廠的精細(xì)化管理必須依托技術(shù)平臺,要達(dá)到電力系統(tǒng)生產(chǎn)、調(diào)控、計(jì)量的要求,缺乏基于信息通信和高級應(yīng)用的技術(shù)平臺是不可想象的,這也將成為虛擬電廠開展精細(xì)化需求側(cè)資源管控的技術(shù)載體。

虛擬電廠是電力市場的重要參與者。正是由于大量分布式資源體量太小,無法直接參與電力批發(fā)市場獲得相應(yīng)的市場收益,使得需求側(cè)大量資源價(jià)值得不到挖掘。而虛擬電廠通過挖掘、匯聚和管理這些分布式資源,形成規(guī)模化的市場參與主體,從而在市場中獲得合理的回報(bào)。虛擬電廠可以通過代理委托或者直接購買服務(wù)的方式向其所屬的分布式資源返回收益,使得業(yè)務(wù)具有可持續(xù)性。同時(shí)根據(jù)市場的需求,虛擬電廠投資方還將考慮配備儲能設(shè)備、分布式電源等投資選項(xiàng),從而進(jìn)一步改善負(fù)荷特性,向市場提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)。

總之,虛擬電廠是一種電力能源行業(yè)的新業(yè)態(tài),在需求側(cè)挖掘和匯聚分布式資源中扮演“供應(yīng)商”角色,本身就是對原有電力供需模式的顛覆,其在需求中挖掘供應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)供需動(dòng)態(tài)平衡。依托創(chuàng)新商業(yè)模式和行業(yè)技術(shù)水平,虛擬電廠將成為統(tǒng)籌和高水平管理需求側(cè)資源的重要載體,虛擬電廠建設(shè)將造就一個(gè)市場環(huán)境下廣大電力用戶充分參與、跨行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)的新興產(chǎn)業(yè),成為國民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新增長點(diǎn)。 

原標(biāo)題:虛擬電廠是新時(shí)期需求側(cè)管理的重要載體
 
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來源:能源研究俱樂部
 
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